SPHCは、SPC材(Steel Plate Cold)に分類される炭素鋼のひとつです。その製造方法や炭素含有量から、機械的強度が高くないため用途は限られますが、安価に入手しやすい材料のひとつです。曲げ加工に適していることから、自動車のボディや電化製品の外装など、比較的大きな部品に用いられます。
SPHC(熱間圧延軟鋼板)とは
Steel Plate Hot Commercialの略。高温で圧延した鋼板。
SPHCは「熱間圧延軟鋼板」の略で、再結晶温度(鉄系の材料の場合900℃~1,200℃)よりも高い温度で圧延された炭素鋼です。HOT(ホット)とよばれたり、スケールとよばれる黒い酸化皮膜が生じることから、黒皮(クロカワ)ともよばれます。SPHCは、石灰石や鉄鉱石、コークスを原料とするスラブを加熱し、圧延機で圧延することで製造されます。通常は運搬しやすいように、コイル状に巻き取られた状態になっています。
SPHCとSPCCとの違い
SPCC(Steel Plate Cold Commercial)は、SPHCを常温で圧延することでつくられてます。その特徴はSPHCとは大きく異なります。SPHCとSPCCとの違いは、製造時の温度帯です。SPHCは熱間圧延、SPCCはSPHCをさらに冷間圧延したもので、その性質は大きく異なります。コスト優先の場合は「SPHC」、精度優先の場合は「SPCC」が選択されることが多いです。
コストの比較
SPHC | SPHCは熱間圧延(再結晶温度以上の温度)で製造されるため、加工硬化がありません。製造コストも低く、特殊な厚さでなければ安価に入手することが可能です。 |
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SPCC | SPCCはSPHCをさらに冷間圧延(再結晶が起きない温度)して製造されるため、加工硬化が生じています。SPHCにくらべると加工に大きな力が必要となり、製造工程も多くコストが上がります。 |
精度の比較
SPHC | SPHCは材料の温度変化により、寸法精度は高くありません。 |
SPCC | SPCCは材料の温度変化が小さく、寸法精度が高いことが特徴です。SPHCよりも薄板の製造が可能です。 |
SPHCの特徴
SPHCは炭素鋼のなかでも、加工性や入手性の高さが特徴です。
SPHCは加工性が高い
SPHCは炭素の含有量が少なく、やわらかい金属として知られており、特に曲げ加工に向いています。通常は黒皮という酸化皮膜がついていますが、これを表面処理などによって除去することで、塗装性や絞り加工性が向上します。
材料の温度変化により、寸法精度は高くありません。
SPHCは入手性が高く安価
SPHCは、材料を高温で圧延するため生産効率が高く、SPCCなどの材料にくらべて工程数が少ないため、特殊な厚さでなければ安価に入手することが可能です。流通量も多く、SPHCの板厚は1.2~14.0mmと幅広く設定されています。
SPHCは強度が低い
SPHCは炭素含有量が少なく、強度が低い材料です。
他の炭素鋼には引張り強度に関する規定がありますが、SPHCについては「270MPa以上」という下限値の設定のみで、強度の求められる用途には向いていません。
SPHC以外の種類
SPHCは4種類あるSPHのひとつで、SPHC以外には「SPHD」「SPHE」「SPHF」に分類されます。これらは炭素含有量によって分類されており、SPHCがもっとも炭素含有量が多く、SPHFがもっとも炭素含有量が少ない材料です。
SPHD
SPHDは、鉄以外の含有量がSPHCよりも低く設定されてます。
じん性に優れて加工性が高い半面、引張り強度が弱く、絞り用の材料とされています。
SPHE
SPHEは、SPHCに比べ炭素量が少なく、深絞り用の材料とされています。
加工性や変形性に優れています。
SPHF
SPHFは炭素量0.08%以下で、深絞り用のなかでも絞りや伸びがもっとも優れています。一方で、強度が弱い材料でもあります。
酸化皮膜の除去と表面処理
SPHCは黒皮(酸化皮膜)に覆われているため耐食性が高く、特に表面処理をしなくても、そのまま使うことが可能です。しかし場合によっては黒皮が剥がれ落ちてしまったり、部分的に穴が空くことがあります。材料全体としては十分な耐食性が確保できるわけではありません。そのためSPHCを使う場合は、酸化皮膜を除去した後に表面処理を施し、耐食性を確保するのが一般的です。黒皮を除去することによって、塗装性や絞り加工性も向上しますが、耐食性は著しく悪化するため、さび防止の塗装やめっきなどの表面処理が必要になります。